基于FPGA的图像处理加速研究

作     者：万鸣华 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：娄震

授予年度：2007年

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

主      题：FPGA I2C总线 视频采集 异步FIFO 中值滤波 

摘      要：随着微电子技术的高速发展，实时图像处理在多媒体、图像通信等领域有着越来越广泛的应用。FPGA就是硬件处理实时图像数据的理想选择，基于FPGA的图像处理专用系统的研究将成为信息产业的新热点。 本文详细介绍了一种实时监控图像处理系统的设计方案，实现了具有前端视频采集系统、图像预处理功能系统、图像显示系统。该系统采用Altera公司的FPGA芯片作为中央处理器，由视频采集模块、异步FIFO模块、视频解码模块、IC配置接口模块、图像帧存控制模块、图像预处理模块、视频编码模块和FPGA配置电路模块等组成。模拟视频信号由CCD传感器送入，经视频A／D芯片SAA7113转换成数字视频信号后，送入到异步FIFO中缓冲。视频解码模块采用对视频数据流识别的方法获得图像数据，然后送入SDRAM图像帧存。图像预处理模块预处理图像数据并经视频D／A芯片SAA7121转换模拟视频信号送显示器输出。 本文通过采用FPGA实现图像算法快速处理与采用传统的软件优化相比较，说明FPGA实现图像算法快速处理是一种有效，简便、经济的方法，因此该课题具有广阔的应用前景和市场价值。